Ростверк на сваях

Свайно-ростверковый фундамент: устройство, плюсы и минусы

Отечественные строители частных домов обычно предпочитают делать фундамент в монолитно-ленточном исполнении. Но при больших величинах глубины промерзания грунта такой вариант обходится дорого. Ведь его в подобной ситуации приходится закладывать очень глубоко, а это дополнительные существенные расходы на железобетон. Чтобы уменьшить смету устройства основания коттеджа, сейчас застройщики-частники все чаще стали отдавать предпочтение свайному ростверковому фундаменту, заглубление опорных свай которого обходится значительно дешевле.

  1. Что это такое?
  2. Виды и подвиды
  3. Плюсы и минусы
  4. Пошаговая инструкция
  5. Применение в строительстве

Что такое свайный фундамент с ростверком?

Конструктивно свайно-ростверковый фундамент – это ряд опор, погруженных в грунт ниже точки промерзания, и связывающий их поверху «обвязкой» из стали или железобетона. На последний уже укладываются первые ряды кирпича либо бруса (бревна). Такая конструкция обеспечивает равномерное перераспределение нагрузок со стороны как дома, так и земли.

Схема фундамента

Возникающие при пучении точечные воздействия от свай расходятся по всей ленте ростверка такого основания. Стены не испытывают лишнего давления в какой-то одной точке. Перекосы и разрушения кладки на подобном основании практически исключены.

Виды фундамента на сваях

Ростверк этого типа свайного фундамента выполняется из монолитного железобетона либо стального швеллера. Чаще всего используется бетонная конструкция с армированием. Нагрузки она способна выдержать значительные. Вариант, где обвязка металлическая, больше предназначен для легких строений (гаражей, хозпостроек, зданий из СИП-панелей и бань).

Свайный фундамент с металлическим обвязом

Свайный фундамент с монолитной обвязкой

По типу используемых опор свайно-ростверковый фундамент бывает двух разновидностей:

  1. Винтовой.

  2. Буронабивной.

В первом случае это практически полная копия фундамента на винтовых сваях. Только на опорах у него лежит более мощный монолитный ростверк. При этом стальные “винты” для такой конструкции приходится выбирать попрочнее, у которых толщина стенок и диаметр больше.

Те, кто собираются делать основание своими руками, зачастую предпочитают использовать буронабивные сваи в несъемной опалубке в виде асбестоцементных труб. Эта технология проще и дешевле при самостоятельном исполнении.

Преимущества и недостатки

Сваи рассматриваемой опорной конструкции за счет большой глубины погружения обеспечивают отличную устойчивость всему мини ленточному фундаменту сверху. А стоят они гораздо дешевле, нежели железобетонный монолит аналогичной высоты. Причем если опорные столбы сверху связать не бетонной лентой, а металлическим ростверком, то можно еще немного сэкономить. Такой вариант – один из самых недорогих способов создания опоры для частного дома.

Такое основание имеет следующие плюсы:

  • Возможность обустройства на склонах и в болотистой местности;

  • Сравнительная дешевизна сооружения свайной ростверковой конструкции;

  • Минимум временных затрат на возведение фундамента;

  • Отсутствие потребности в привлечении грузоподъемной автотехники;

  • Простота технологии установки буронабивных и винтовых опор, а также заливки бетона;

  • Отличные показатели устойчивости на подвижных пучинистых участках.

По скорости устройства свайное основание с ростверком уступает разве что аналогу только из одних винтовых опор. Плюс фундамент из фундаментных блоков стеновых готово будет дать фору рассматриваемой конструкции. В обоих случаях высокая скорость работ обусловлена отсутствием бетонных работ, когда необходимо ждать несколько недель до завершения набора бетоном прочности.

Если участок застройки имеет уклон, то заливать на нем монолит проблематично и дорого. Без этого типа фундамента на такой площадке вообще обойтись будет сложно. Только с помощью свай здесь получится сделать устойчивую и ровную в горизонтальной плоскости основу для строения. Это одно из главных достоинств основания. Все остальные варианты ему на стройплощадках со сложным рельефом проигрывают сразу.

Еще один неоспоримый плюс – это предельная простота исполнения. Сделать самостоятельно набивные опоры из асбестоцементных труб и бетона внутри несложно. Еще проще выполнить на них небольшую по размерам и массе ленту из железобетона.

Небольшие трудности здесь могут возникнуть лишь при монтаже опалубки на весу. Погружать ее в землю нельзя. Столбы должны приподнимать ростверковую часть над грунтом минимум на 30 см, иначе при сильном пучении она может “поплыть” с опор вместе со зданием сверху.

Минусы у фундамента с бетонным ростверком на сваях также имеются, но их откровенно немного:

  • Отсутствие возможности сделать подвальное помещение;

  • Затраты на дополнительное утепление пола.

Подпольное пространство коттеджа на свайном основании с ростверком должно быть закрыто от ветра, иначе постоянные сквозняки под полом выдуют все тепло из здания. Для этого можно использовать фасадные панели из различных материалов либо сделать кладку из красивого облицовочного кирпича. Плюс пол в таком доме обязательно придется утеплять. Эти траты лучше сразу внести в общую смету строительства жилища.

Пошаговая инструкция по устройству фундамента своими руками

Расчет и подготовку проекта основания для дома, будь то свайно-ленточный фундамент, лучше всего поручить профессиональному проектировщику. Если сваи по высоте и толщине подобрать неверно, то долго железобетонная опора и здание на ней не прослужат.

Разметка на участке

При этом закладывать параметры «про запас» тоже не стоит, это приведет лишь к увеличению стоимости работ. Как таковое устройство фундамента своими руками рассматриваемого вида не должно вызвать трудностей. Ниже приведена краткая пошаговая инструкция позволит быстро разобраться во всех нюансах этого процесса.

Чтобы сделать фундамент из буронабивных свай и монолитного ростверка, необходимо:

  1. Выбурить либо выкопать ямы под опорные столбы по схеме «по углам дома и с шагом 1–2 метра под лентой».

    Бурим сваи и вставляем асбестоцементные трубы под сваи

  2. Насыпать и утрамбовать на дне “скважин” 30-сантиметровую песчаную, а затем на ней залить из бетона подошву для опорных столбов толщиной еще на 20 см.

  3. Опустить в землю трубы из асбестоцемента, выполнить их армирование прутками сечением 10–12 мм и залить бетонным раствором.

    Вяжем арматуру под сваи

  4. Сделать опалубку для ленты.

    Собираем опалубку

  5. Уложить арматуру ростверка и залить ее бетоном.

    Арматура не должна касаться краев опалубки

    Заливаем

  6. Выполнить гидроизоляцию.

Нижний край опор должен находиться ниже точки промерзания грунта. При этом скважины под сваи делаются на 10–15 см шире взятых асбестоцементных труб. Чтобы столбы прочней стояли на месте, в нижней их части обустраивается расширяющаяся бетонная подошва. Ямы в земле под опоры по ширине делаются как раз под ее размеры.

Гидроизоляция бетона выполняется рубероидом либо мастикой. Подойдет даже гибкая черепица из модифицированного битума. Правда обойдется она дороже обычной толи.

Использование

Сравнивая плюсы и минусы свайно-ростверковой фундаментной конструкции, сразу видно, что первых гораздо больше вторых. Подобное основание подходит как для небольших хозяйственных построек, так и для одноэтажных частных домов из пенобетона или кирпича. При этом сделать все можно без проблем самостоятельно. Земляных и бетонных работ придется выполнять не так много, а устройство самой конструкции – предельно просто.

Смотрите также видео-дневник об устройстве свайно-ростверкового фундамента

Читайте про другие наши материалы:

Ростверк является составным элементом свайной фундаментной конструкции, объединяющим винтовые, железобетонные или буронабивные сваи. Кроме соединения опорных элементов, ростверк равномерно перераспределяет нагрузочные воздействия на опоры, увеличивает несущие возможности основания, создает дополнительную жесткость, препятствует неравномерной осадке здания. Свайно-ростверковый фундамент рекомендуется возводить при строительстве малоэтажных объектов независимо от состояния почвенного состава. Не следует делать ростверк под бревенчатый дом, потому что его функции исполняет нижний ряд бревен. Так же не устраивают ростверки для каркасного дома, имеющего снизу стальную обвязку.

Целесообразность применения

Свайный фундамент с ростверком используют в случаях:

  • нестабильные почвенные составы достигают большой глубины до полутора метров и более. В данной ситуации нагрузка от объекта должна передаваться на грунт, обладающий нормальной несущей способностью. Если до этого уровня возводить фундамент, то расходы на его строительство увеличатся. Сваи в этом случае будут идеальным решением;
  • на строительных площадках, имеющих большие перепады по высотам. В данном случае лучше воспользоваться различными по высоте свайными опорами, чем выравнивать поверхность площадки или обустраивать глубокую железобетонную ленту;
  • при высоком угв фундаментная основа на сваях будет единственным вариантом для такого участка;
  • при ведении строительных работ на жестком почвенном составе, чтобы уменьшить земляные работы;
  • ростверковый фундамент с целью экономии денег следует устраивать под дом, строящийся по каркасной технологии;
  • если вес объекта превышает 350 т, следует возводить свайный фундамент с монолитным ростверком, так как строительство железобетонной ленты или основания с монолитной плитой потребуют значительных финансовых затрат.

Следует помнить, что любая свайная основа по показателю прочности уступает ленточному или плитному фундаменту.

Достоинства и недостатки

Рассмотрим плюсы и минусы устройства фундамента с ростверком на сваях. Опорные элементы, погруженные на большую глубину, гарантируют устойчивость всей фундаментной ленте, расположенной сверху.

Устройство свайного фундамента с ростверком обойдется значительно дешевле, чем заливка монолитной основы на такую же высоту. А если верхние концы свай связать ростверком из металла, можно получить дополнительную экономию и выполнить усиление свайного фундамента. Такое основание можно возводить для небольшого кирпичного дома, для бани, для деревянного коттеджа в 2 этажа.

Итак, при строительстве свайно-ростверкового фундамента своими руками вы получаете следующие преимущества:

  • возможность для строительства на заболоченной местности или на участке с уклоном;
  • значительную экономию денежных средств и трудозатрат;
  • отсутствие необходимости арендовать специальную технику.

Кроме того, технология строительства свайно-ростверкового фундамента на винтовых, бетонных или забивных сваях не вызывает сложностей, а показатель устойчивости основы получается высоким.

Строители также отмечают высокую скорость выполнения работ, особенно в случае, когда устраивается свайно-винтовое основание, исключающее бетонирование опор.

Набивные сваи можно изготовить самостоятельно, используя асбестоцементные трубы.

Определенные сложности возникают, когда опалубочную конструкцию приходится монтировать на некотором возвышении от земли. Кроме того, с таким фундаментом вы не сможете устроить подвальное помещение, понадобятся дополнительные расходы, связанные с утеплением пола.

Виды используемых свай

Опорные элементы, устанавливаемые под ростверки, подбираются с учетом предполагаемой нагрузки объекта, типом почвенного состава, климатическими особенностями местности. Изготавливаются сваи из стали, древесины или бетона, могут быть комбинированными.

Исходя из варианта погружения, свайные опоры бывают:

  • забивными. Под них заблаговременно готовятся скважины, установка выполняется с привлечением специальной техники;
  • буронабивные. В скважине монтируются опалубка и арматурный каркас, после чего выполняется бетонирование;
  • буровые. Ростверк устраивается на бетонных сваях, установленных в скважины;
  • винтовые. Представлены пустотелыми трубами, снизу имеющими лопасти и заостренные наконечники.

Винтовые опоры используются даже в районах с вечно замерзшей почвой.

Материалы, используемые для ростверков

Для изготовления ростверков на свайные фундаменты можно использовать стальные балки, брус из древесины, железобетон. Окончательный выбор определяется весом строящегося здания, особенностями почвы, наличием финансовых средств.

Ростверк из древесины

Простой и недорогой вариант. Изготавливается только в висячем или повышенном положении, так как дерево, находящееся на земле, начинает гнить. Рекомендуется для свайно-винтовых фундаментов, устанавливаемых под легкие объекты. При монтаже на бетонные опоры потребуется готовить стальные оголовки, чтобы выполнить связку.

Деревянную обвязку можно не утеплять, а вот гидроизоляция ростверка такого свайного фундамента потребуется. Под лежень и в места, где сваи соприкасаются с древесиной, закладывается вспененный полиэтилен.

Недостатком такого ростверка считается ограниченный эксплуатационный период.

Металлический ростверк

Считается надежным, используется под крупные сооружения. Устраивается чаще всего по винтовым столбам, но если предусмотреть арматурные выпуски, то такой ростверк отлично стыкуется на жб сваях.

Для изготовления используют двутавр, швеллер или стальной профиль с квадратным сечением. По отношению к поверхности почвы ростверк из металла располагается выше, бывает мелко- или глубоко заглубленным. В последнем случае поверхность металла придется обрабатывать специальными составами, защищающими от образования коррозии.

Основными достоинствами считаются прочность и жесткость конструкции. Правда, работы по монтажу занимают много времени и подразумевают применение сварочного агрегата.

Ростверк из бетона

На свайном фундаменте можно устраивать железобетонный ленточный ростверк, соединяющий опоры по всему периметру объекта и по расположению несущих стен. Конструирование ростверка может выполняться различными способами. Монолитный железобетонный ростверк бывает сборным (если проект составлен под блоки фбс), монолитным (ростверк заливается в подготовленную опалубку). Сборный вариант считается более дорогостоящим и сложным, с ним часто возникают затруднения со связкой элементов. В связи с этим многие застройщики предпочитают устраивать свайный фундамент с монолитным ростверком.

Иногда можно услышать понятие «фундамент с ростверком плитного типа». В этом случае имеется в виду не сама обвязка, а полноценный монолитный фундамент, расположенный на сваях.

При обустройстве бетонного ростверка в обязательном порядке устраивается каркас из арматурных прутьев, чтобы придать конструкции требуемую прочность.

Технология строительства

Перед началом строительных работ необходимо выполнить некоторые расчеты и составить чертеж.

Для начала рассчитываем свайное поле. Под винтовые сваи уточняются значения их диаметра и лопастей, глубина погружения и расстояние между сваями. Готовя расчеты под буронабивные свайные опоры, следует уточнить глубину установки, шаг и сечение, провести расчеты по армированию.

Подробней рассмотрим, как выполнить расчеты на железобетонный монолитный ростверк. Основными целями таких действий являются определение продавливания конструкции, возможности противостоять изгибам, уточнение сечения, способного противостоять поперечным давлениям. Все расчеты подробно расписаны в СНИП, но для частных застройщиков они достаточно сложны и нецелесообразны.

Если мы решили заливать фундамент самостоятельно, необходимо определить основные параметры обвязки:

  • глубину закладки ростверка. Она зависит от типа фундаментного основания. Для висячего ростверка такое значение определять не надо, а вот мелко- и глубоко заглубленные варианты соответствующих расчетов требуют. Фундаментные сваи должны быть погружены минимум на глубину промерзания почвы, а ростверк – на 10 – 30 см ниже уровня грунта;
  • ширину ростверка свайного фундамента. Для определения этого значения можно воспользоваться специальной формулой, задействуя данные веса объекта, длины ростерковой части, коэффициента несущих возможностей почвы. Но есть более простой способ для определения толщины ростверка – размер его ширины будет соответствовать свайному диаметру, к которому следует прибавить 250 – 350 мм;
  • высоту ростверка свайного фундамента. Данное значение полностью зависит от используемых строительных материалов для возведения здания. Как показывает практика, минимальная высота ростверка начинается от сорока сантиметров.

Остается провести расчеты по армированию. Это легко сделать, зная оптимальные размеры ростверка, возводимого при свайном фундаменте. Строители рекомендуют для устройства армирующего каркаса ростверка использовать арматуру класса А3, закладывать по четыре – шесть прутьев, через каждые 30 – 40 см устраивая вертикальные вставки.

Этапы выполнения работ

Приводим пошаговую инструкцию для обустройства ростверка на свайном фундаменте.

Разметка

Готовим строительную площадку, убираем мусор, выравниваем поверхность, снимаем слой плодородной почвы. После этого выполняем разметку, отмечая места под установку опорных свай. Для выполнения такой работы понадобятся колышки и шнур. Разметочные линии проводятся строго диагонально. При малейшей неточности залитый вами фундамент искривится. При небольших высотных перепадах разметка выполняется легко, но, когда участок под застройку расположен на склоне, следует воспользоваться услугами опытных специалистов.

Пристальное внимание уделяется угловым участкам, которые должны составлять девяносто градусов.

Устройство траншеи

Определившись с границами основания, переходим к земляным работам. Сначала готовится траншея по ростверк, потом намечаются лунки под установку свай. Для таких работ понадобятся лопаты, лом и бур.

Под хозпостройки достаточно делать канаву шириной в 25 см, для жилых домов рекомендуется это значение увеличить до 80 см. Максимальная глубина – 0.7 м.

Дно и стенки траншеи лазерным уровнем проверяются на ровность, устраивается подушка из песка, минимальная высота которой составляет 20 см.

В подготовленные отверстия устанавливаются сваи.

Монтаж ростверка

Немаловажный этап строительных работ. Зачастую для ростверка используют стальные элементы, чтобы ускорить процесс их монтажа к металлическим оголовкам свай. Конструкция устраивается горизонтально, чтобы равномерно перераспределяла нагрузочные усилия.

В случае обустройства низкого ростверка из железобетона, выполняется подсыпка из щебенки. Кстати, это будет ответом на вопрос, задаваемый многими застройщиками – нужен ли дренаж.

Как только подготовка основания закончена, можно выставлять опалубочные щиты. Монтажные работы напоминают процесс установки опалубки под заливку ленточного фундамента. В установленную опалубку укладывается арматурный каркас.

Укладка закладных

Закончив все указанные работы, подумайте, как разместите коммуникационные системы. С этой целью устраиваются короба и закладываются трубы, по которым будут подаваться вода и электричество, осуществляться отопление и отвод канализационного слива.

Бетонирование

Заливка бетонного раствора – заключительный строительный этап. Марка бетона для ростверка по цементному составу должна соответствовать М300, при бетонировании выполняется вибрация, чтобы удалить воздух.

Сначала бетонируются отверстия для свай, после чего раствор подается в опалубку. Желательно данную работу выполнить за один раз, чтобы исключить образование неровностей.

При температуре воздуха в 20 градусов опалубку можно демонтировать через пять дней.

Возможно, потребуется выполнить работы, связанные с обратной засыпкой.

Если работы ведутся в зимний сезон, то застывающий ростверк потребует дополнительного утепления и подогрева.

Гидроизоляция и утепление

Рассмотрим, как правильно сделать надежную гидроизоляцию свайно-ростверкового фундамента. Этот вопрос особенно важен для заглубленных ростверков. Гидроизоляционный слой можно нанести битумом, наклеить на него рубероидный материал, распылить по поверхности водоотталкивающий состав или проникающий адгезивный раствор. Выбор варианта зависит от расположения грунтовых вод, вида ростверка, типа почвенного состава.

С помощью теплоизоляционного слоя вы предотвратите потери тепловой энергии. Под утепление ростверка используют пенопласт или плиты пенополистирола, напыляют пенополиуретан. Минеральную вату применять не рекомендуется, потому что она способна впитывать в себя влагу.

Утеплительный материал следует выбирать с таким расчетом, чтобы он выполнял функции звукоизоляции, не подвергался воздействию грызунов и агрессивных сред.

Для заглубленного свайно-ростверкового фундамента обустраивается отмостка, обеспечивающая герметичность основания и отводящая воду.

Ошибки при строительстве

Итак, мы разобрались, что это такое – свайно-ростверковый фундамент. Теперь послушаем советы специалистов, исключающие совершение ошибок при строительстве:

  • к проведению расчетов необходимо отнестись серьезно, определить тип почвы, глубину закладки ростверка, чтобы исключить появление трещин и усадок;
  • почвенный состав исследуется тщательно;
  • сваи и ростверк связываются надежно, чтобы конструкция не разрушилась от давления грунта;
  • компоновка возвышающегося ростверка выполняется таким образом, чтобы он не соприкасался с почвой, расстояние между сваями определяется с учетом предполагаемой нагрузки и диаметра опор;
  • для строительства каркасного дома экономичней использовать металлический ростверк.

Мы разобрались, как сделать ростверк к готовому свайно-винтовому фундаменту. Отзывы владельцев частных домов подтверждают, что достоинства такого фундамента перекрывают малочисленные недостатки, да и работы по его обустройству вполне можно выполнить своими силами.

Свайное основание под дорожными насыпями. Заказчик платит, чтобы платить еще

Как известно, при строительстве дорог можно идти двумя путями. Либо вложить в строительство дороги столько средств, чтобы она долго не требовала ремонта, либо перенести основную долю капитальных вложений на период эксплуатации, дешево соорудив дорогу, требующую перманентной починки. Похоже, что найден способ, как вложить много денег в строительство, чтобы это не помешало необходимости значительных ежегодных затрат на бесконечные обновления. Для этого предлагается устраивать в основании насыпи свайное поле. Казалось бы, что может быть надежнее и долговечнее этого решения? Но тут начинаются загадочные явления, ставящие в тупик любого профессионального геотехника. Сваи под дорожными насыпями почему-то некоторые проектировщики не армируют. Вместо железобетонного ростверка предлагается так называемый «гибкий ростверк» из одного или нескольких слоев геотекстиля.

Данное решение весьма дискуссионное. Из обычного вузовского курса механики грунтов, оснований и фундаментов известно, что в основании насыпи грунт находится под действием как вертикальных, так и горизонтальных напряжений (рис.1) и испытывает не только деформации уплотнения (сжатия), но и деформации формоизменения (сдвига). Если головы свай не объединены железобетонным ростверком, воспринимающим горизонтальные усилия, сваи под весом насыпи будут претерпевать горизонтальные смещения в стороны, т.е. получать деформацию изгиба (рис. 2). В том случаи, если сваи не армированы, эти деформации приведут к разрушению ствола сваи, поскольку бетон на изгиб не работает. В результате разрушенная свая перестает воспринимать вертикальные нагрузки и становится совершенно бесполезной.

Рис.1. Эллипсы напряжений при действии полосовой нагрузки

Рис. 2. Характер деформирования насыпи и ее основания (стрелками показаны направления движения грунта при деформировании основания насыпи)

Изложенное можно проиллюстрировать примером расчета насыпи, возведенной на неармированных бетонных сваях, покрытых слоем геотекстиля, на автотрассе в Карелии. Высота насыпи по проекту составляла 11…13 м. С поверхности участок сложен торфом мощностью 2.6–5.0 м (с недренированной прочностью 38 кПа, модулем деформации 3 МПа), под которым до глубины 25.5 м залегает пылеватая текучая глина (с влажностью 60,4%, плотностью 1,64 т/м3, недренированной прочностью на сдвиг 20 кПа и модулем деформации 0,8 МПа). Ниже до глубины 28.9 м вскрыт мелкий водонасыщенный песок (угол внутреннего трения 32о, модуль деформации 26 МПа), подстилаемый гравийно-галечниковыми грунтами (угол внутреннего трения 43о, модуль деформации 66 МПа).

Совершенно очевидно, что обеспечить устойчивость дорожной насыпи на таких грунтах невозможно. По результатам расчетов устойчивости основания насыпи методом круглоцилиндрических поверхностей коэффициент запаса составил 0.748. Поэтому в проекте было предусмотрено свайное поле из буронабивных свай, изготавливаемых по технологии DDS. Сваи были изготовлены диаметром 600 мм и длиной порядка 27 м, с опиранием на мелкие пески. Очевидно, в целях экономии сваи были выполнены без арматурного каркаса, с шагом 2.5 м по краям насыпи и 2 м в средней части. Поверху свай был уложен геотекстиль. Такая конструкция, по мысли авторов проекта, должна была обеспечить надежность и долговечность насыпи.

Однако в реальности уже при отсыпке первых четырех метров произошла осадка и развились горизонтальные смещения.

Эффективность проектных решений нетрудно проанализировать с помощью численного моделирования. Для этого воспользуемся методом конечных элементов и реологической упруго-пластической моделью работы грунта, реализованной в сертифицированном программном комплексе FEM models . Ввиду симметрии расчетной схемы рассмотрим половину сечения насыпи. Нижняя граница расчетной схемы определяется положением кровли малосжимаемых гравийно-галечниковых отложений. Расчетная схема задачи приведена на рисунке 3.

Упругопластическое решение выполняется итерационным методом. В устойчивом решении количество итераций обычно ограничивается числом не более 100–300 итераций. В рассматриваемом случае максимальное число итераций было задано равным 1000. На 1000-ной итерации решение было искусственно прервано. Следовательно, полученные результаты являются заниженными. На рисунке 4 приведены изолинии горизонтальных смещений основания и тела насыпи на 1000-ной итерации. Из рисунка видно, что в основании насыпи формируется поверхность скольжения с выпором грунта и поднятием поверхности. При этом сваи практически не препятствуют этим процессам. Нижняя граница поверхности скольжения располагается в слое текучих глин. Горизонтальные смещения грунта по расчету достигают 38 см, а горизонтальные смещения свай более 36 см (рис. 5). Сваи испытывают деформацию изгиба. Учитывая, что сваи не армированы, а бетон на изгиб не работает, сваи в краевых зонах насыпи при возникающих в них усилиях разрушаются и, следовательно, перестают воспринимать вертикальные нагрузки.

На рисунке 6 показана деформированная схема основания насыпи. Вертикальные смещения свай оказываются ничтожными: на 1000-ной итерации они не превышают 1 см. Однако грунт оседает в межсвайном пространстве вместе с геотекстилем весьма существенно – не менее 25 см. В геотекстиле возникают напряжения, превышающие его прочность на растяжение, в результате чего и без того незначительное влияние геотекстиля на взаимодействие насыпи и основания утрачивается вовсе.

Авторы проекта полагали, что сваи могут рассматриваться как армирование грунта. Однако, вертикальное армирование работает за счет трения по боковой поверхности, но вдоль боковой поверхности свай залегают торф и текучие глины, то есть эффект вертикального армирования будет практически нулевой, что и демонстрирует численное моделирование.

Рис. 3. Конечноэлементная схема задачи расчета устойчивости насыпи на неармированных сваях

Рис. 4. Изолинии горизонтальных перемещений (м)

Рис. 5. Горизонтальные перемещения голов свай, м

Рис. 6. Деформированная схема

Таким образом, огромные затраты на изготовление свайного поля оказались напрасными. Казалось бы, что мешало авторам проекта объединить головы свай железобетонным ростверком и заармировать сваи хотя бы на верхнюю треть длины? Эти простые мероприятия, очевидные любому специалисту-геотехнику, слишком часто оказываются за пределами рассмотрения возможных решений. Они почему-то считаются дорогостоящими. В результате возникают удивительные проекты, с легкостью проходящие через государственную экспертизу.

В качестве примера приведем выкопировки из проекта дорожной насыпи в Санкт-Петербурге, получившей все необходимые согласования и положительные заключения. На рисунке 7 приведен чертеж свайного поля под дорожную насыпь. Предусмотрены буронабивные сваи, изготавливаемые по технологии DDS диаметром 600 мм и длиной порядка 25 м, располагаемые преимущественно по сетке 2х2 м. Здесь мы намеренно не будем приводить данные об инженерно-геологических условиях площадки, так как не в них дело.

Рис. 7. Фрагмент чертежа со свайным полем под дорожную насыпь в Санкт-Петербурге

Дело заключается, прежде всего, в том, что столь внушительные сваи, несущая способность которых по материалу достигает 400 т, а по грунту 160 т, с одним и тем же шагом расставлены и под насыпь высотой 5 м, и под насыпь высотой 1 м, и даже под насыпь высотой 0 м! Самое удивительное заключается в том, что даже при высоте насыпи 5 м нагрузка, приходящаяся на одну сваю, не превышает 40 т, т.е. недогрузка свай достигает, как минимум, 4-х раз! Чертежи, приведенные на рисунке 8, являются подтверждением этого трудновообразимого проектного решения.

Рис. 8. Фрагменты чертежей с одинаковой расстановкой свай под насыпь высотой 1 м (справа) и 5 м (слева)

Возникает вопрос, неужели для дорожного строительства не действует СП 24.13330.2011 «Свайные фундаменты», да и просто-напросто здравый смысл, согласно которым «число свай в фундаменте и их размеры следует назначать из условия максимального использования прочности материала свай и грунтов основания при расчетной нагрузке, допускаемой на сваю». Неужели с этим сводом правил не знакомы авторы проекта, государственная экспертиза, государственный заказчик? Что побуждает их принимать столь затратные, столь дикие решения? Техническое объяснение одинакового шага свай при любой высоте насыпи до наивности просто. Оказывается, шаг свай подбирается таким, чтобы не разорвался лежащий на сваях геотекстиль! И авторы проекта всерьез приводят строгие расчеты шага свай, исходя из прочности материи на растяжение.

Может быть, правильнее отказаться от геотекстиля в пользу обычного железобетонного ростверка, ежели последний позволяет существенно сэкономить количество свай? На рисунке 9 приведен наглядный пример эффективности железобетонного ростверка, способного при толщине всего 300–400 мм вдвое уменьшить количество свай, при этом оказывается вполне достаточным использовать сваи диаметром 380 мм, объем каждой из которых при той же длине в 2,5 раза меньше, чем у сваи диаметром 600 мм. При этом ростверк может быть размещен непосредственно под дорожной одеждой, что делает дорогу практически вечной.

Рис. 9. Возможное альтернативное решение с устройством высокого свайного ростверка непосредственно под дорожным полотном

К сожалению, в отечественных реалиях при бюджетном финансировании участники изысканий, проектирования и строительства не нацелены на обеспечение экономической эффективности принимаемых управленческих и проектных решений. Это создает, порой, непосильную нагрузку на бюджет.

Приведенные выше примеры служат иллюстрацией того, как можно нерационально потратить деньги, при этом не только не создавая запас надежности сооружения, но, напротив, ставя эту надежность под вопрос.

Список литературы

  1. Далматов Б.И. Механика грунтов, основания и фундаменты. Л.: Стройиздат. 1988. С.112
  2. Шашкин А.Г. Проектирование зданий и подземных сооружений в сложных инженерно-геологических условиях Санкт-Петербурга — М.: Академическая наука — Геомаркетинг, 2014, 352 с.

Свайный фундамент с ростверком

В климатических зонах с глубиной промерзания грунта больше 2 м, а также на нестабильных почвах закладка ленточного фундамента нецелесообразна. Он получается дорогим и недостаточно прочным. Оптимальное решение в таких условиях — свайный фундамент с ростверком.

Что такое свайный фундамент с ростверком

Это конструкция из нескольких железобетонных балок, нижние части которых погружены ниже уровня промерзания почвы, а верхние части объединены над поверхностью земли балкой, называемой ростверком. Свайный фундамент свозводят для постройки кирпичных, блочных зданий, конструкций из металлического проката, других материалов.

Этот тип основания имеет значительные преимущества перед более простым, дешевым свайным фундаментом без ростверка, который не распределяет вес дома равномерно между всеми опорами. Его применение ограничено только под деревянные срубы, каркасные дома или каркасные пристройки.

Возможные варианты

Ростверк является опорой для стен дома. Он принимает вес всей конструкции здания, равномерно распределяя его между заглубленными брусьями. Для его изготовления используют следующие материалы:

  • дерево;
  • металл;
  • железобетон.

По типу исполнения железобетонные балки делятся:

  • низкие, когда расположены на земле;
  • высокие, в которых они находится над поверхностью земли.

Высокие ростверки чаще выполняют из металлического проката, низкие – из железобетона.

Дом из какого материала Вам нравится больше всего? Дом из бруса 25.47% Дом из кирпича 19.38% Бревенчатый дом 15.3% Дом из газобетонных блоков 13.93% Дом по канадской технологии 12.26% Дом из оцилиндрованного бревна 4.45% Монолитный дом 3.92% Дом из пеноблоков 2.63% Дом из сип-панелей 2.66% Проголосовало: 2627

Сваи

Сваи подбирают, учитывая нагрузку и тип грунта. Их изготавливают из металла, железобетона, редко – из дерева. По способу установки их делят на:

  • забивные;
  • буронабивные;
  • железобетонные бровые;
  • винтовые.

Забивные брусья заглубляются в землю под воздействием ударной нагрузки. Для этого часто используется специальная техника.

При установке буронабивных опор в пробуренной скважине устраивают опалубку, монтируют металлическую арматуру, заливают ее бетоном. Готовые железобетонные буровые опоры забивают в предварительно пробуренную скважину.

Винтовые брусья выполнены из металла с заостренным концом, имеют металлические винтовые лопасти, легко разрезающие почву. Их вкручивают в грунт. Для установки винтовых опор на глубину свыше 2-3 м требуется спецтехника.

В зависимости от формы сечения их подразделяют на:

  • круглые сплошные;
  • круглые полые;
  • квадратные;
  • треугольные;
  • многогранные;
  • специальные сложного сечения.

По характеру передачи нагрузки делятся на:

  • стойки;
  • висячие.

Стойки передают принятую нагрузку стабильным слоям грунта. Их нижнюю часть выполняют более широкой, в виде пятки. Опоры ТИСЭ выполнены в виде цилиндра, расширенного книзу.

Сергей Юрьевич Строительство домов, пристроек, террас и веранд. Задать вопрос У висячих работает боковая поверхность, которая передает грунту нагрузку. Боковые части делают неровными, с выступами. Брус как будто цепляется за грунт. Их применяют, если слой нестабильных грунтов очень большой или грунтовые воды расположены высоко.

Возможное размещение

В подавляющем большинстве случаев опорные брусья располагаются строго вертикально. Если предполагается, что нагрузка может воздействовать горизонтально – например, на поверхностях, расположенных под наклоном, то несколько балок в одном месте устанавливают наклонно.

При монтаже фундамента сваи группируют следующим образом:

  • одиночно;
  • в виде свайных лент – распределяют вдоль длины нагрузок в один или несколько рядов;
  • в виде свайных кустов – несколько свай под каждую несущую опору.

Расстановка при самостоятельном проектировании фундамента

При самостоятельном проектировании свайно-ростверкового основания следует:

  1. Нарисовать план дома в выбранном масштабе.
  2. Определить место закладки по углам дома.
  3. То же сделать в местах пересечения стен, перегородок, если расстояние между ними больше 3-х метров.
  4. На одинаковом расстоянии запланировать промежуточные опоры. Это расстояние также не должно превышать 3-х метров.

Расчет фундамента

После расстановки опорных брусьев, определения общего количества рассчитывают площадь. Для этого стоит соблюдать последовательность:

Вычисляют массу дома. Надо учитывать вес всех материалов, крыши, мебели, людей, которые там будут находиться.

По нормативам, учитывая массу и коэффициент запаса прочности, определяют опорную площадь. Она рассчитывается делением массы дома, умноженной на 1,4 (запас прочности), на несущую способность грунта.

Общую опорную площадь делят на количество брусьев, подбирают ближайшую большую площадь по стандарту. Если расчетная площадь сваи сильно отличается от ближайшей стандартной, стоит обсчитать вариант, увеличив количество опор для ростверка при меньшей площади каждой опоры.

К возведению основания приступают, когда готовы все расчеты, выбраны размеры свай и ростверка, определены их места на плане.

Разметка фундамента на местности

  1. Снимают верхний слой почвы.
  2. С помощью кольев и шнура отмечают внешнюю границу дома.
  3. Аналогично тянут шнур по внутренней границе стен.
  4. Проверяют перпендикулярность, параллельность линий, равенство диагоналей.
  5. Отмечают места будущих свай.
  6. Землеройные работы, установка опорных брусьев для ростверка

Порядок организации земляных работ зависит от вида свай. Винтовые обычно вкручивают вручную, оставляя над поверхностью земли оголовки одинаковой высоты, которую удобно проверять с помощью горизонтально натянутого шнура.

Буронабивные устанавливают, используя специальную технику или ручной бур.

Бурят скважины, устанавливают смонтированную опалубку. Вниз опускают и закрепляют по 4 арматуры с ребристой поверхностью. Прутки предварительно скрепляют между собой проволокой или сваркой. Для скрепления с ростверком они должны быть выше поверхности земли на 0,6-0,7 м. Опалубку с арматурой заливают бетоном.

Установка ростверка

Если ростверк металлический, металлопрокат (швеллер, профильную трубу) приваривают к выступающим частям свай. Следует строго следить за горизонтальностью расположения. Иначе нагрузка распределится неравномерно, что приведет к разрушению постройки.

Монтаж низкого начинают с подсыпки щебня слоем от 0,15 м, уплотняя его виброплатформой. Щебень подсыпают не весь сразу, а последовательно за 3-4 приема, уплотняя каждый слой вибромеханизмом. Затем устанавливают опалубку. Ее ширина должна быть больше ширины стены. Можно руководствоваться нормативами для ленточных фундаментов. Высота опалубки определяется необходимой высотой цоколя.

Для армирования берут ребристую стальную арматуру. Верхний и нижний пояс скрепляют прутками меньшего диаметра. Часть выпущенных из свай концов арматуры загибают, крепят к верхнему поясу, часть – к нижнему поясу. Длина загнутой арматуры должна быть не меньше пятидесятикратного диаметра прутка.

Устраивают вентиляционные отверстия, конструкции для ввода инженерных коммуникаций. После этого заливают бетон. Одновременно с заливкой используют вибратор. Эта операция выполняется для увеличения прочности, однородности бетонной массы, которую затем оставляют для застывания. Снимать опалубку можно после того как бетон набрал не менее половины прочности. Длительность этого процесса зависит от температуры окружающей среды. При +20 ⁰С достаточно четырех дней. При +10 ⁰С необходимо до двух недель. Если температура еще ниже, то для застывания и набора прочности необходим подогрев бетона.

Свайные фундаменты с ростверком популярны благодаря своим неоспоримым достоинствам:

  1. Подходят для видов грунта, в которых не обеспечивают прочность никакие другие виды оснований: глубокое промерзание грунта, слабые, пучинистые грунты.
  2. Обеспечивают устойчивость, имеют высокую несущую способность.
  3. Их можно закладывать на склонах.
  4. Возможно ведение работ зимой.
  5. Невысокая стоимость материалов и работ, дешевый вид основания.
  6. Возвести всю конструкцию, залить бетон можно за пару дней.
  7. Не нужна тщательная предварительная подготовка площадки.

Кроме достоинств такой фундамент имеет недостатки:

Необходимо утеплять конструкцию из-за наличия пространства под полом.

Нельзя использовать для массивных сооружений.

Необходим тщательный расчет фундамента, поскольку велика неопределенность поведения грунта.

В целом – это отличный вариант для малоэтажных построек, где ценится быстрота, дешевизна строительства либо имеется необходимость возведения постройки на склонах.

Свайный фундамент с ростверком: устройство своими руками

Далеко не всегда и не во всех ситуациях можно применять традиционные фундаменты — ленточный и плитный. В некоторых ситуациях они становятся слишком дорогими: на их обустройство может уходить до 40-50% стоимости всей постройки. Обычно такое происходит при строительстве в зонах с большой глубиной промерзания (ниже 2 метров) или на нестабильных, слабонесущих грунтах. В таких случаях часто лучшим выходом является свайно-ростверковый фундамент.

Что такое свайно-ростверковый фундамент

Свайный фундамент, наверное, представляют себе все: это некоторое количество свай, заглубленных в грунт до уровня несущего слоя или ниже уровня промерзания. В чистом виде этот тип фундамента используется редко. Виной тому своеобразная конструкция, которая не позволяет перераспределять между сваями нагрузку от дома. Потому свайный фундамент в основном делают под срубы из бревна или бруса, иногда — под каркасные постройки. Эти типы стройматериала, из-за своих особенностей, сами перераспределяют нагрузку. С домами из других материалов они совместимы плохо.

Зато их усовершенствованный вид — свайный фундамент с ростверком — лишен многих недостатков и может использоваться и под кирпичные, и под блочные постройки. В них все опоры завязаны при помощи ленты из металла или железобетона (бетона) в единую конструкцию. Эта лента и называется ростверком.

Так выглядит свайно-ростверковый фундамент вынутый из земли

Ростверк — это часть фундамента, объединяющая оголовки свай и служащая опорой для стен. Именно ростверк принимает, и за счет замкнутой конструкции, перераспределяет нагрузку, передавая ее на сваи. Он может быть металлическим, деревянным, бетонным или железобетонным. По типу исполнения бетонные (железобетонные) ростверки бывают низкими и высокими.

Различают свайные фундаменты с высоким и низки ростверком

Высокий ростверк находится выше уровня земли. Чаще всего его делают из металла — швеллеров большого сечения или квадратных металлических труб. Еще делают такой ростверк из бетона, но его устройство сложнее: приходится придумывать, как залить ленту на расстоянии от земли.

Как работает ростверк и что он дает

Любой дом в разных частях будет давать разную нагрузку: отделка, мебель, санфаянс, другие вещи размещены неравномерно. Следовательно, и нагрузка от разных его частей будет разной. Ростверк принимает на себя эти неравномерные нагрузки и перераспределяет их. Сваям уже передается «выровненная» нагрузка.

Чем отличаются свайные и свайно-ростверковые фундаменты (чтобы увеличить размер картинки щелкните по ней правой клавишей мышки)

Чем это хорошо? Тем, что при одинаковой нагруженности свай, меньше шансов на то, что они будут усаживаться неравномерно. А неравномерная усадка ведет, как известно, к трещинам в фундаменте и стенах. Потому свайно-ростверковый фундамент более стабилен. Хотя главный недостаток свайных фундаментов остается: мы не можем знать, что за грунт находится под каждой из свай. Потому спрогнозировать их поведение нереально. Именно поэтому их не очень любят архитекторы: гарантировать многолетнюю эксплуатацию дома невозможно.

Ленточный фундамент на сваях

Более предсказуемы в этом плане низкие ростверки. Они начинаются обычно ниже уровня земли и отливаются из армированного (или нет — зависит от проекта) бетона. Причем арматура свай связывается с арматурой ростверка.

В этом случае ростверк — это мелкозаглубенный ленточный фундамент и изготавливается он по той же технологии. Отличается тем, что имеет жесткую связь со сваями, что в разы повышает надежность и устойчивость конструкции. Еще такие фундаменты называют ленточными на сваях или свайно-ленточными. Такая конструкция является почти идеальной: сочетает в себе плюсы свайного и ленточного фундамента, в значительной мере компенсируя их недостатки.

Устройство свайно-ленточного фундамента (чтобы увеличить размер картинки щелкните по ней правой клавишей мышки)

Как он работает? Нагрузка от дома передается на ленту. Благодаря наличию продольной арматуры перераспределяется по всей площади. Так как лента опирается и на грунт, то часть нагрузки передается ему, остальная приходится на сваи. При этом нагрузка и усадка равномерны: их «выравнивает» лента.

О монолитных ленточных фундаментах можно прочесть в этой статье.

В зимнее время, когда начинают на фундамент воздействовать силы пучения, проявляются все плюсы свайно-ленточного фундамента. Если дом стоит на пучнистых грунтах, их глубина заложения ниже уровня замерзания, очень сложно представить условия, при которых дом перекости или он даст неравномерную усадку.

При воздействии сил пучения на ленту, «пятки» свай, да и они сами, не дают возможности грунтам сдвинуть фундамент. Потому ленточно-свайные фундаменты — отличный выбор на сильно пучнистых почвах. Затраты при этом гораздо выше, чем при строительстве обычного свайного фундамента, но намного ниже, чем при строительстве ленты ниже глубины промерзания.

Когда его можно использовать

Рекомендуют ставить свайно-ростверковые фундаменты в следующих случаях:

  • Когда на достаточно большую глубину уходят нестабильные и слабонесущие грунты. Это карстовые, лесовые, торфяные почвы, плывуны, растительные и плодородные почвы большой толщины (более 1,4-1,5 метра). В этом случае нагрузку нужно передать на расположенные ниже плотные грунты с нормальной несущей способностью. Докопаться до них не всегда возможно, а если и можно, то фундамент получается слишком уж дорогой. Потому передача нагрузки при помощи свай — лучший выбор.
  • На участках с большими перепадами высот. В этом случае часто намного дешевле использовать сваи разной высоты, чем проводить работы по выравниванию грунта или заливать глубокую ленту, которая сможет компенсировать перепад высот.

    Один из видов свайно-ростврекового фундамента — со сваями ТИСЭ

  • При высоком уровне грунтовых вод. Свайные фундаменты — единственные, для которых уровень грунтовых вод не имеет значение. Важно, чтобы под пяткой был грунт с несущей способностью. Уровень расположения вод влияет только на тип ростверка: если вода находится близко к поверхности, ростверк делают высоким, если она залегает глубоко — можно делать низкий.
  • При строительстве в жестких грунтах. В этом случае положительно сказываются небольшие объемы земельных работ (по сравнению с ленточными или плитными фундаментами).
  • Если вы решили строить дом по каркасной технологии. Делать под него ленту — напрасно тратить деньги: получится слишком большой запас прочности, который, в данном случае, ни к чему. В этом случае свайный или свайно-ростверковый фундамент — оптимальный выбор.
  • При большой массе здания (больше 350 тонн). Тогда получается, что лента или плита должны быть очень массивными, а, следовательно, дорогими. Более дешевым в этом случае часто оказывается свайно-ростверковый фундамент.

Иногда все еще проще: исходят из наименьшей стоимости. Но всегда нужно помнить, что любой тип свайного фундамента менее надежен, чем плитный и ленточный. А все потому, что мы не можем точно знать, какой грунт находится под каждой из свай. Именно поэтому при расчете параметров в конструкцию закладывается повышенный запас прочности. Не 1,2, как обычно считают, а 1,4. И все равно, гарантировать никто ничего не может.

Какие сваи использовать

В свайно-ростверковых фундаментах можно применять любые сваи. Их выбирают исходя из грунтов, планируемой нагрузки дома. Сваи делают из металла, бетона, иногда — дерева. Могут они иметь круглое или квадратное сечение. Различаются они и по способу установки:

  • Забивные. Они устанавливаются без бурения или выемки грунта. Обычно — забиваются, потому так и называются. В частном строительстве используются редко: требуется специальная техника.

    Забивные железобетонные сваи используются чаще при строительстве многоэтажных домов

  • Буронабивные. Сначала в грунте проделывается скважина, затем в нее устанавливается и закрепляется опалубка. В нее — арматура, повышающая прочностные характеристики. Потом вся конструкция заливается бетоном.
  • Железобетонные буровые. В этом случае тоже бурятся скважины, но в них устанавливаются (забиваются, но с меньшими усилиями) готовые железобетонные сваи.
  • Винтовые. Это металлические сваи, заостренные на конце и имеющие винтовые лопасти, разрезающие грунт. При больших глубинах необходима специальная техника, небольшие, длиной до 2-3 метров могут устанавливаться вручную.

    Один из вид свай — винтовые. Их можно использовать с ростверками из разных материалов под разные дома (чтобы увеличить размер картинки щелкните по ней правой клавишей мышки)

В частном строительстве чаще всего используют буронабивные сваи. Особенно популярны они при строительстве дач или бань. Могут использоваться и при строительстве небольших домов. Но если дачи и бани можно делать без расчета, то при строительстве дома очень желательно заказать проект.

Разные сваи бывают по форме: квадратного или треугольного сечения, круглые заполненные и круглые полые, иногда разрабатываются сложные формы специально под проект. По тому, как сваи передают нагрузку на грунт, они бывают:

  • висячие;
  • сваи-стойки.

    Чем отличаются сваи по типу работы (чтобы увеличить размер картинки щелкните по ней правой клавишей мышки)

Висячие сваи имеют большую боковую поверхность и значительную часть нагрузки (до 60-70%) передают с ее помощью. Их используют, если несущей способности грунта на достигнутом уровне недостаточно для того, чтобы выдержать всю нагрузку, а дальнейшее углубление нецелесообразно. В этом случае наличие «пятки» почти ничего не меняет: основная нагрузка передается поверхностью, а не острием сваи.

Сваи-стойки наоборот, большую часть нагрузки передают через острие. В этом случае боковые стенки неразвитые и гладкие, а на конце сваи имеет смысл делать расширение. Один из видов этого типа — сваи ТИСЭ. Они имеют цилиндрическое расширение внизу, из-за чего передают нагрузку на большую площадь. Также пятка не дает силам пучения поднять фундамент.

Расположение свай в ростверке

В большинстве случаев опоры в грунте располагают вертикально. Иногда может потребоваться наклонная установка, причем нескольких штук в одном месте. Такой способ применяют, если могут возникнуть горизонтально направленные силы. Например, при строительстве на наклонных участках.

Расположение свай на плане дома

Сваи могут располагаться точечно — под опорами (колоннами, стойками). Такое расположение характерно при строительстве навесов или устройстве кровли над открытыми площадками. Тогда опоры ставят точно под колоннами, удерживающими кровлю.

Под частные дома небольшой этажности сваи располагают в виде ленты. Ставят их в один ряд, иногда в два или три, смещая друг относительно друга. Иногда в самых нагруженных частях, например, в углах, под участками с большой планируемой нагрузкой, их располагают кустами: несколько штук на небольшом расстоянии друг от друга.

Как расставить на плане дома самостоятельно

При проектировании свайного фундамента собственными силами обычно поступают следующим образом. На плане здания, нарисованного с соблюдением масштаба, обязательно закладывают сваи в углах и в местах пересечения с простенками. Если они отстоят друг от друга на расстоянии больше 3 метров, между ними ставят промежуточные опоры. Желательно чтобы сваи располагались одна от другой на расстоянии от 2 до 3 метров.

Сначала расставляют сваи по углам, потом под местами примыкания несущих стен

Принцип прост, но еще нужно определить необходимую площадь свай. А ее нужно рассчитать (скорее, подобрать).

Расчет свайно-ростверкового фундамента

Для того чтобы быть хоть отчасти уверенным в надежности фундамента его желательно хоть приблизительно рассчитать. Для этого потребуется проделать несколько не самых сложных расчетов.

  1. Рассчитывается масса дома (учитываются все материала и примерный вес «начинки»).
  2. Исходя из веса и коэффициента надежности, определяется необходимая опорная площадь.
  3. Так как сваи уже расставлены, можем посчитать их количество.
  4. Дальше подбираем площадь сечения свай. Так как мы знаем их количество, то умножив на выбранную площадь, узнаем общую.
  5. Полученный результат сравниваем с рассчитанной ранее (пункт 4) опорной площадью.
  6. Если площадь, которую нашли на шаге 4 больше той, которую рассчитали на шаге 2, выбранные параметры свай нам подходят.
  7. Если меньше, увеличиваем планируемое сечение свай, снова перемножаем и сравниваем. Так находим требуемую площадь сваи.

Иногда выгоднее не увеличивать площадь свай, а поставить их чаще. Методика расчета при этом не изменяется.

Несущая способность свай разных диаметров в различных грунтах (чтобы увеличить размер картинки щелкните по ней правой клавишей мышки)

Площадь опоры, необходимая для нормального распределения нагрузки считается по формуле:

Где Н — несущая способность грунта (ее можно взять из таблицы). Коэффициент 1,4 применен из-а того, что свайным фундаментам требуется больший запас прочности: мы ведь не знаем, какой грунт находится под всеми сваями. Потому лучше перестраховаться.

Подробнее о расчете опорной площади и подсчете массы дома смотрите в видео.

Итак, у вас готов проект, или вы сами определились с местом расположения свай, их параметрами, типом и высотой ростверка. Можно приступать к строительству.

Сначала снимают весь плодородный слой земли, его вывозят в сад или складывают в одном из углов участка. Площадку под фундамент выравнивают. Затем, с использованием колышков и шнуров, размечают границы дома. Причем, натягивают два шнура, отмечающие внешнюю и внутреннюю поверхность стен. Обязательно проверяют геометрию, перемеряв и сравнив все диагонали попарно.

После того, как разметка закончена, можно размечать места установки свай. Они у нас прорисованы на плане и просчитаны, определены расстояния между ними.

Схематическое изображение порядка работ при строительстве свайно-ростверкового фундамента своими руками (чтобы увеличить размер картинки щелкните по ней правой клавишей мышки)

Земляные работы и заливка свай

Как конкретно будут проходить работы, зависит от типа используемых свай. Чаще всего при строительстве дома используют винтовые или буронабивные сваи.

Винтовые можно вкрутить вручную. При закручивании их оголовки выставляют на одном уровне. Его удобнее отмечать при помощи шнуров.

Для буронабивных потребуется или специальная техника, или ручной бур подходящего диаметра. Этими устройствами в нужных местах бурятся отверстия. В готовые скважины опускается выбранная опалубка, устанавливается арматура (четыре прутка ребристой арматуры, связанные между собой). Если фундамент свайно-ленточный, то арматура должна иметь выпуск не менее 60-70 см. Она потом свяжется с ростверком. Последний шаг на этом этапе — заливка бетона.

Свайный фундамент готов к установке опалубки для ростверка. В этом случае использована опалубка из толя или рубероида, свернутого в несколько раз

Устройство ростверка

Если выбран металлический ростверк, его приваривают к оголовкам свай. При работе важно выдерживать строгую горизонтальность: тогда нагрузка будет передаваться равномерно.

Для устройства заглубленного железобетонного ростверка (низкого) понадобится подсыпка щебнем фракции 20-60 мм и его уплотнение виброплатформой. Минимальный слой щебня — 15 см. Чтобы добиться улучшения несущей способности грунта под лентой, необходимо насыпать щебень небольшими слоями (по 5 см) и тщательно его уплотнять виброплатформой. Вокруг свай хорошо уплотнить не получится, но это не столь важно.

На эту подсыпку устанавливается опалубка. Ширина ленты чуть больше ширины стен, высота щитов делается с учетом требуемой высоты цоколя. Сборка щитов и установка упоров в точности повторяет технологию установки опалубки для ленточного фундамента.

Схема армирования свайно-ростверкового фундамента с железобетонным ростверком (свайно-ленточного)

Армирование проводится в большинстве случаев так же, как и при строительстве ленты: два пояса вверху и внизу из ребристой арматуры, поперечные и вертикальные стойки из гладкого прутка меньшего диаметра. Все правила армирования сохраняются. Добавляется только перевязка со сваями. Выпуски арматуры из свай загибаются: один ряд привязывается к нижнему поясу, второй — к верхнему (не забудьте выпуски сделать разной длины). Они должны быть не меньшее 50 диаметров прутка (если арматура используется 12 мм, загнуть нужно 600 мм (50*12 мм)). Схема армирования примыкания сваи показана на рисунке.

Установка закладных деталей

На этом этапе необходимо оставить вентиляционные продухи и заложить трубы и короба, через которые будут подводиться инженерные коммуникации (водопровод, отопление, электричество, канализация).

Не забудьте про закладку труб под продухи, подводку инженерных систем

Если этого не сделать, придется впоследствии долбить бетон. А это для фундамента большое зло, ведь нарушается целостность монолита. Так что все хорошо продумайте: переделывать не будет возможности.

Заливка бетона

Бетон не просто заливают. Его еще и вибрируют. Без этого процесса добиться однородности и высокой прочности очень сложно. Потому обработка бетона фундамента вибратором может считаться обязательным процессом.

Если температура воздуха после заливки бетона находится в районе +20°C, то снимать опалубку можно через четыре дня. За это время бетон наберет примерно 50% от проектной прочности, чего достаточно для проведения следующих работ. Если температура была в районе +10°, ждать придется 10-14 дней. При более низких температурах, условия считаются зимними, и залитый бетон требует утепления или подогрева.

Все готово к заливке бетона: армопояс связан, опалубка выставлена и закреплена (чтобы увеличить размер картинки щелкните по ней правой клавишей мышки)

При всей своей привлекательности свайноростверковые фундаменты имеют недостатки:

  • Как уже говорилось, из-за того что невозможно определить какой грунт находится под каждой из свай, прогнозированию его поведение почти не поддается.
  • В таких постройках невозможно оборудование подвалов.
  • При высоких ростверках требуется каким-то образом закрывать зазор: там любят селиться животные и насекомые.

Ростверк на сваях

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *